CN107438706A - 发动机的传动装置，尤其用于具有可变压缩比以及/或者可变排量的发动机的传动装置 - Google Patents

发动机的传动装置，尤其用于具有可变压缩比以及/或者可变排量的发动机的传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于具有可变压缩比以及/或者可变排量的发动机的传动装置(1)。所述装置包括位于气缸壳体中的：燃烧活塞(2)，所述燃烧活塞(2)能够在所述发动机的燃烧气缸中移动并且固定至传动构件(3)；齿轮(5)，所述齿轮(5)与所述传动构件(3)的第一齿条啮合并且提供在所述发动机的所述燃烧活塞(2)与曲柄轴之间的运动传递；连杆，所述连杆在第一端与所述齿轮(5)接合并且在第二端与所述曲柄轴接合；控制构件(7)，所述控制构件(7)与所述齿轮(5)接合并且固定至所述控制活塞(12)。所述传动装置(1)的特征在于，所述燃烧活塞(2)与所述传动构件(3)沿主方向与所述气缸壳体(100)滑动连结。

Description

发动机的传动装置，尤其用于具有可变压缩比以及/或者可变 排量的发动机的传动装置
技术领域
本发明涉及用于发动机的传动装置，尤其涉及用于具有可变压缩比以及/或者可变排量的发动机的传动装置。
背景技术
根据EP1407125、FR2867515或者FR2810696公知这样的装置。此装置包括位于气缸壳体中的：
燃烧活塞，此燃烧活塞能够在发动机的气缸中移动并且固定至传动构件；
齿轮，此齿轮与传动构件的第一齿条接合并且在发动机的燃烧活塞与曲柄轴之间提供运动的传递；
连杆，此连杆在第一端处与齿轮接合并且在第二端处与曲柄轴接合。
也与齿轮接合的控制构件使得能够调节齿轮在发动机中的位置，并且能够改变气缸中活塞冲程的结束。因此，发动机拥有可变压缩比以及(如果需要)可变排量。
气缸壳体元件可以由不同材料制成以优化发电机的总重量而不危及其性能。因此人们选择使用钢曲柄轴，而气缸壳体常选择由铝制成。在此情况下，并且由于发动机部件在其操作过程中的发热，零件的各种材料之间的差异膨胀导致传动装置的可移动构件相对于彼此移动。
因此，在发动机的操作过程中，传动装置的移动构件因而安置在均衡位置中，此均衡位置可能偏离初始期望的设计位置。在本技术状态中的公知传动装置中，此均衡位置不受控制。这是由构成传动装置的各种移动构件之间的连结的性质强加的自由度以及阻塞度(degree of blocking)造成的。此均衡位置在不受控制时可能导致可移动构件的构成零件的过度磨损；或者可能是运行噪声的来源。也可能存在若干稳定的均衡位置，移动构件能根据他们受到的干扰的性质安置在这些稳定的均衡位置中并且这些稳定的均衡位置同样移开离开他们的设计位置。
因此，图1a与图1b分别示意性地示出了现有技术的具有可变压缩比的发动机的传动装置的一些可移动构件的设计位置与均衡位置。
曲柄轴9支承在气缸壳体100的轴承上，气缸壳体100具有在图1a与图1b中标示为a、b与c的三个气缸。在各个气缸中，燃烧活塞2a、2b、2c固定至传动构件3a、3b、3c。连杆6a、6b、6c分别连结至齿轮5a、5b、5c并且连结至曲柄轴9。
钢制成的曲柄轴比铝制成的气缸壳体膨胀小。因此，曲柄轴的与连杆关联的曲柄销不再与各个气缸精确对准。因此，能在图1b中看到，与气缸a、b关联的可移动构件安置在偏离图1a的设计位置的均衡位置中，在设计位置中相同气缸组件的可移动构件相互对准并且平行于气缸的主轴线。气缸c处于设计位置中。
如能在图1b中看到的，不受控制的均衡位置导致可移动构件(尤其在连杆轴承与活塞裙的受到特别高的摩擦的层面I与层面II处)的加速磨损。并且，通常，摩擦能显著减小发动机效率以及/或者传递的动力。
除了刚描述的差异膨胀的现象以外，其他现象可能引起导致传动装置的可移动构件安置在不同于设计位置的均衡位置中的这样的干扰。这可能例如是构件的磨损、构件在载荷下的变形或者过大运行间隙的存在。
发明目的
因此，本发明的目的是确定发动机的传动装置的一些可移动构件之间的连结的性质以在传动装置经受干扰时控制由这些构件占用的操作位置。
本发明特别地旨在避免或者限制由曲柄轴以及气缸壳体的差异膨胀导致的出现在活塞裙处以及/或者杆轴承处的摩擦。
发明内容
为了达到此目标，本发明的目的是提供一种用于具有可变压缩比以及/或者可变排量的发动机的传动装置，此传动装置包括位于气缸壳体中的：
燃烧活塞，此燃烧活塞能够在所述发动机的燃烧气缸中移动并且固定至传动构件；
齿轮，此齿轮与所述传动构件的第一齿条接合并且提供所述发动机的所述燃烧活塞与曲柄轴之间的运动传递；
连杆，此连杆在第一端与所述齿轮接合并且在第二端与所述曲柄轴接合；
控制构件，此控制构件与所述齿轮接合并且固定至所述控制活塞。
根据本发明，所述传动装置的特征在于，所述燃烧活塞与所述传动构件沿主方向与所述气缸壳体进行滑动连结。
因此，即便在干扰的情况下，通过优选地控制活塞的操作位置而避免或者限制燃烧活塞裙处的摩擦的形成。
所述齿轮与所述连杆之间的所述连结有益地包括沿纵方向的环状线性连结；所述齿轮与所述传动构件之间的连结包括沿主方向的环状线性连结；所述齿轮与所述控制构件之间的连结包括沿主方向的环状线性连结。
因此，齿轮能被定位成沿发动机的纵向方向与传动构件对准；并且连杆能沿纵向方向移动并适应诸如由曲柄轴的差异膨胀产生的干扰之类的干扰。因此，避免或者减少了连杆轴承上的摩擦与磨损。
控制活塞与气缸壳体之间的连结优选包括沿主方向的环状线性连结，所述连结具有由控制活塞形成的中心。
控制构件与控制活塞使得能够闭合齿轮与气缸壳体之间的动力学连结，并且这样的连结使得能够改善沿齿轮的主轴线的相对于连杆的角位置并且因此使得更好地控制齿轮与连杆之间(尤其连杆轴承处)的摩擦。
根据第一实施方式，为了改善控制构件的旋转运动的控制，控制构件与气缸壳体之间的连结包括沿纵向方向的直线线性连结。并且在此第一实施方式的另选解决方案中，控制构件与气缸壳体之间的连结包括沿主方向的环状线性连结。
根据本发明的其他有益并且非限制性的特征，以下各项被单独采用或者结合采用：
●滑动连结由以下组成：
-燃烧活塞与燃烧气缸之间的沿主方向的环状线性连结，此连结具有由燃烧活塞形成的中心；
-传动构件与气缸壳体之间的沿纵向方向的直线线性连结以及沿纵向方向的点状连结。
●传动构件与气缸壳体之间的直线线性连结由支承在气缸壳体的板并支承在传动构件上的辊提供。
●传动构件与气缸壳体之间的点状连结包括肋以及适于接纳肋的引导槽，一者布置在辊上并且另一者布置在传动构件上。
-齿轮具有中央孔洞，其中有用于借助传动轴定位连杆销眼的孔眼，并且其中齿轮与连杆之间的环状线性连结通过以下获得：
-齿轮的中央孔洞的内表面与连杆销眼的侧面之间的间隔实现了连杆在传动轴上的平移移动；
-连杆销眼的圆形轮廓用于连杆在所述中央孔洞中的转动。
-齿轮与传动构件之间的环状线性连结相应地包括齿轮的与传动装置的滚道接触的滚动带，滚道与滚动带的隆起形状与U形形状彼此接合。
-齿轮与所述控制构件之间的环状线性连结相应地包括齿轮的与控制构件的滚道接触的滚动带，滚道与滚动带的隆起形状与U形形状彼此接合。
-控制构件与气缸壳体之间的直线线性连结由控制构件的支承表面与气缸壳体的表面之间的接触提供，控制构件的支承表面与所述气缸壳体的表面中一者是具有纵轴线的圆柱形的，并且另一者是平坦的。
-根据另选解决方案，控制构件与气缸壳体之间的环状线性连结由本体(该本体由与气缸壳体的匹配孔洞接触的球形部分组成)提供，所述本体具有位于与球形部分相反侧上的突片或者槽，突片或者槽与控制构件的槽或者突片接合。
●气缸壳体设置有用于补偿运行间隙的按压装置。
附图说明
在阅读下面的具体且非限制性实施方式的描述同时参照附图的情况下将更好地理解本发明，在附图中：
图1a与图1b示意性地分别示出了现有技术的发动机的一些可移动构件的设计位置与均衡位置；
图2示出了具有可变压缩比的发动机的主剖视图；
图3a与图3b示出了根据本发明的具体示例性实施的传动装置的一些元件的立体视图与分解视图；
图3c示出了根据本发明的具体示例性实施的传动装置的一些元件的侧视图；
图3d示出了沿根据本发明的具体示例性实施的传动装置的一些元件的图3c的轴线F的部分；
图4与图5示出了本发明的具体示例性实施中齿轮的立体视图与分解视图；
图6示出了本发明的具体示例性实施中连杆的立体视图；
图7与图7a示出了根据本发明的两个具体示例性实施的控制构件与控制活塞的截面；
图8示意性示出了根据本发明的发动机的一些可移动元件的均衡位置。
具体实施方式
在下面的参照附图的描述中，将按照惯例使用下面的定义：
纵向方向是由曲柄轴9的长轴限定的方向；
主方向是由燃烧气缸2的长轴限定的方向；
横向方向是由垂直于前述两个方向的方向限定的方向。
此外，在本申请中，“干扰”将意味着在发动机运行时倾向于将可移动构件安置在不同于设计位置的均衡位置中的所有现象。这可能例如但非穷尽性地是导致偏离于构件的精确设计尺寸的尺寸的构件的磨损或者制造容差，或者是与这些构件之间的差异膨胀、构件在载荷下的变形或者过大的运行间隙的存在有关的移动。
在示出具有可变压缩比以及/或者可变排量的发动机的主剖面视图的图2中，气缸壳体100包括至少一个燃烧气缸110，其中，燃烧活塞2被引导平移移动，从而通过传动装置1引起曲柄轴9旋转。
传动装置包括传动构件3，此传动构件固定至燃烧活塞2，并且传动构件3首先与由气缸壳体100的壁支撑的第一连接装置4接合，另一方面与齿轮5的第一侧接合。
传动构件3在其表面之一上设置有大齿条，此大齿条的齿与齿轮5的那些齿啮合。
齿轮5经由传动轴62连接至连杆6的第一端。连杆6的第二端连接至曲柄轴9以执行运动的传递。
齿轮5在其与传动构件3相反的第二侧上与控制构件7的齿条接合，其能够在与第二连接装置4’啮合的状态下沿主方向移动。
控制构件7由这样的控制装置控制，此控制装置包括由控制活塞12构成的气缸，控制活塞12在气缸壳体100的控制气缸112中被引导。控制装置确保控制构件7沿主方向的平移移动。
在操作中，燃烧活塞2以及与之整合的传动构件3的平移移动由燃烧气缸110中的混合物的燃烧引发并维持。此移动由燃烧活塞2与燃烧气缸110之间的现有连结以及连结装置4来引导。此移动被传递至由齿轮5与连杆6形成的组件以使曲柄轴9旋转。控制装置沿主方向调节控制构件7的位置。控制构件7的移动由第二连接装置4’沿主方向引导。控制器7的移动引起齿轮5的枢转，结果使燃烧气缸110中燃烧活塞2的冲程的结束变动。发动机压缩比以及/或者能力因此改变。
根据本发明，一些刚列出的可移动构件之间的连结的性质确定成在传动装置1经受干扰时控制由这些构件占用的操作位置。
“控制操作位置”意思是限定连结的性质的自由度以及阻塞度有助于可移动构件的零件相对于他们的理想设计位置朝不导致过大的操作摩擦的位置移动。在本申请的范围内，自由度或者这样的移动将被认为是“锁定”至如下程度：自由度或者此移动不能超过所需的最小间隙。例如，为了制止具有相互不同的功能自由度的两个部件之间的平移移动，允许锁定平移方向上的0.04至0.2mm的最大间隙。
应注意，这样的分析不容易，因为对于各个自由度以及/或者阻塞度而言不仅应研究各个连结而且也应研究各个连结之间的相互作用以便确定最有利的结合。还应注意，一定程度的多重阻塞可能导致在零件中形成束缚从而促进零件的磨损，并且相反，如本申请的概述中说明的，过大(相对于各个构件的期望功能)的自由度能够导致装置在经受干扰时不起作用。
因此，原型机以及本申请的发明人进行的彻底研究显示出，应当精确确定刚刚描述的传动装置1的一些主要连结，在这些连结中：
燃烧活塞2和传动构件3形成的组件与气缸壳体100之间的连结；
齿轮5与连杆6之间的连结；
齿轮5与传动构件3之间的连结；
齿轮5与控制构件7之间的连结。
本描述的以下段落中详细公开了这些连结中每一者的确切性质。
燃烧活塞2和传动构件3形成的组件与气缸壳体100之间的连结A
根据本发明，燃烧活塞2和传动构件3的组件与气缸壳体100沿主方向可滑动地连结A。
如本来公知的，滑动连结提供五个阻塞度并且允许单一的平移移动。
因此，根据本发明，传动构件3除主方向上平移以外的任一移动应被锁定。换而言之，连结装置4构造成阻止传动构件3除主方向上的平移以外的任一移动。这特别涉及阻止传动构件3和燃烧活塞2在气缸110中的旋转移动，此旋转移动可能引起对此气缸的内壁的摩擦。
为了使连结的零件之间的摩擦最小化，此滑动连结A优选分成：
燃烧活塞2与燃烧气缸110之间的环状线性连结A1，其中心由活塞2沿主方向形成；
纵向方向上的直线线性连结A21，其在传动构件3与气缸壳体100之间在纵向方向上与点状连结A22组合。
环状线性连结A1对抗燃烧活塞2在纵向方向和横向方向上的两种平移，其他所有移动自由。这确保燃烧活塞2与燃烧气缸110的接触表面之间的摩擦最小。
直线线性连结A21对抗传动构件3在横向方向上的平移以及传动构件3沿燃烧气缸110的主轴线的旋转。
最后，点状连结A22提供滑动连结的第五阻塞度，此点状连结对抗传动构件3在纵向方向上的平移。
这确保仅仅在由燃烧活塞2和传动构件3形成的组件的主方向上相对于气缸壳体100的平移移动保持自由。因此，防止或者限制了在燃烧活塞的裙以及气缸处的摩擦。此构件的其他可能的五个自由度被阻止，因而避免了零件的任何张紧，张紧可能引起可导致过度摩擦以及/或者噪声操作或者由于摩擦以及/或噪声操作的磨损的情形。
齿轮5与传动构件3之间的连结C
应提醒地是，齿轮5与形成在传动构件3上的大齿条接合。在此方面，齿轮5与传动构件3之间的连结C包括第一齿条和小齿轮连结。
此齿条和小齿轮连结可以定义成直线线性连结，其中，齿轮啮合由穿过啮合齿的节距圆的、大体平行于齿轮的轴线的直线表示，并且齿条啮合由沿齿的压力角(通常20°)取向的平面表示。此连结具有：
在限定了连结的平面中在平移方面的两个自由度；
旋转方面的两个自由度，一者针对由所述直线的方向限定的轴线，另一者由表征所述连结的平面的法线限定。
根据本发明，齿轮5与传动构件3之间的连结C还包括在主方向上的环状线性连结。
连结的这种组合导致阻止了齿轮5与传动构件3之间在纵向方向与横向方向上的相对平移移动，并且导致允许相对于传动构件3沿齿轮5的纵轴线和主轴线的旋转移动以及沿主轴线的平移移动。
根据本发明，齿轮5必须在传动构件3的大齿条上维持居中，而不会因此招致对于齿轮5或者控制构件7的显著束缚。齿轮5以及/或者传动构件3构造成相对于彼此维持居中。
应注意，在从本技术公知的情形中，齿轮5可能在传动构件3上滑动地纵向移动。为此目的，齿轮5的齿的宽度减小以实现此滑动移动。
根据本发明，借助连结C的这种平移移动的阻止使得齿轮5的齿的宽度能够最优化并因此使能由传动装置1传递的载荷最大化。因此，对于部件的未改变的总体尺寸而言，提高了发动机性能(最佳的发动机力矩以及更高的额定值)。
齿轮5与控制构件7之间的连结D
传动装置还包括用于调节燃烧气缸110中活塞冲程的结束的控制装置7。
齿轮5与控制构件7之间的连结D包括主方向上的环状线性连结。控制构件7设置有与齿轮5啮合的大齿条，并且此连结还包括齿条与小齿轮连结。
因此，此连结的位置优选类似于连结C(参见上文)。并且，齿轮5以及/或者控制构件7因此也构造成相对于彼此维持居中。
因此，连结的这种组合导致阻止了齿轮5与控制构件7之间在纵向方向与横向方向上的相对平移移动并且实现了相对于控制构件7沿齿轮5的纵轴线和主轴线的旋转移动以及沿主轴线的平移移动。
因此，结果防止束缚施加至齿轮5并且从先前连结保持束缚的平面移开束缚。
连结A、C以及D的组合使得传动构件3、齿轮5以及控制构件7能够对准并在相对于气缸壳体100确定的位置中定位。
齿轮5与连杆6之间的连结B
根据本发明，齿轮5与连杆6之间的连结B包括在纵向方向上的环状线性连结。
如先前了解的，环状线性连结对抗两种平移移动。在此情况下，结果是对抗连杆6相对于齿轮5在主方向与横向方向上的平移。所有其他移动是自由的。
连杆相对于齿轮的旋转需要将齿轮的轴线的主方向上的平移移动转换成曲柄轴9沿纵轴线的旋转运动。
连杆销眼61在纵向方向上相对于齿轮5的平移使得能够即使当杆头64由于曲柄轴9相对于气缸壳体100的差异膨胀而移动时也保持连杆6平行于燃烧气缸110的轴线。连杆6在传动装置1中的均衡位置也使得能够防止或者限制连杆轴承的磨损，并且确保最大的动力传递。
连结B实现了连杆6与齿轮5之间绕纵轴线、横轴线并且绕主轴线的自由旋转运动。这最后两种运动(绕横轴线以及绕主轴线)弥补可能例如存在于燃烧气缸110与曲柄轴9之间的垂直缺陷，并且在此情况下，还减小传动装置1中发生的摩擦。
更概括地说，齿轮5与连杆6之间的环状线性连结B使得传动装置1的“高度”可移动构件(燃烧活塞2、传动构件3、齿轮5以及控制构件7)在第一平面中的定位脱离装置的“低度”可移动构件(连杆6、曲柄轴9)在不同于第一平面并且大体平行于第一平面的第二平面中的定位。
刚刚已经列出的连结A、B、C以及D的组合使得在发动机运行并且发动机独立于其经受的干扰的情况下促使齿轮5与传动构件3和控制构件7的对准。如从上文看到的，齿轮5与连杆6之间的连结自由到足以防止齿轮5被曲柄轴9沿纵轴线的移动所驱动。
换而言之，传动装置1的刚刚已经描述的可移动构件均相对于气缸壳体100的壁沿纵轴线定位，这与描述的现有技术的解决方案中借助连杆相对于曲柄轴9的位置定位的情况不同。
控制构件7与气缸壳体100之间的连结E
控制构件7与气缸壳体100之间的连结E包括位于其较低的部分中的沿纵向方向的直线线性连结E1。连接元件4’构造成提供该连结。
该连结具有两个阻塞度，这两个阻塞度一方面使得连结能够维持控制构件7抵靠气缸壳体100，并且另一方面使得连结能够防止该构件绕其主轴线(即，沿上文限定的主方向)的旋转。
该连结还使得能够保持操作发动机所需的沿传动构件7的主方向的平移移动自由。
如例如EP1740810、EP1979591中或者2014年10月13日的申请FR14/59791中描述的，为了消减可能在横向方向上存在于可移动构件之间的几何缺陷，能够由运行间隙补偿系统来支撑连结E1。
如在上文看到的，控制构件7固定至在控制气缸112中被引导的控制活塞12。连结E还包括控制活塞12与控制气缸112之间的连结E2，此连结具有环状线性性质并且具有由控制活塞12沿主方向形成的中心。
然而，对于给定的速率调节(即，当控制活塞12的位置在控制气缸112中固定时)而言，此连结E2在主方向上的平移的自由度被阻止，这将连结E2减小成简单的球形接头。
在此构造中，控制构件7相对于气缸壳体100绕穿过其顶点并且在横向方向上的旋转轴线的旋转移动得以维持。此移动使得能够消减传动装置操作过程中发生在传动装置中的干扰，此干扰能减小传动装置的机械效率。
与刚刚已经揭示的连结A、C以及D组合的连结E1与E2的组合确保由控制构件7和控制活塞12形成的组件与气缸壳体100之间的滑动连结。
控制构件7与气缸壳体100之间的连结E’
根据用于实施本发明的优选实施方式的变型，控制构件7与气缸壳体100之间的连结E’包括位于其较低的部分中的沿主方向的环状线性连结E’1。连接元件4在此实施方式中构造成提供该连结。
该连结具有两个阻塞度，这两个阻塞度同样一方面使得能够维持控制构件7抵靠气缸壳体100，并且另一方面使得能够阻止控制构件7的较低部分沿纵向方向的平移。
该连结还使得能够维持操作发动机所需的沿控制构件7的主方向的平移移动自由，并且能够维持控制构件绕主轴线的旋转自由。
类似于变型E，连结E’1能由运行间隙补偿系统支撑。
连结E’也包括位于控制活塞12与控制气缸112之间的连结E’2，该连结具有环状线性性质并且具有由控制活塞12沿主方向形成的中心。
然而，类似于变型E，对于给定的速率调节而言，该连结E’2在主方向上的平移的自由度被阻止，这将连结E’2减小成简单的球形接头。
在此构造中，控制构件7相对于气缸壳体100绕在主方向上穿过其顶点的旋转轴线的旋转移动得以维持。该移动使得能够消减减小控制构件7的机械效率的干扰。
与刚刚已经揭示的连结A、C以及D组合的连结E’1与E’2的组合确保由控制构件7和控制活塞12形成的组件与气缸壳体100之间的滑动连结。
本发明的示例性实施
图3a、图3b、图3c以及图3d示出了根据本发明的传动装置1的具体示例性实施。
燃烧活塞2设置有引导裙23。通常就是这样，当引导裙23相对于燃烧气缸110的直径具有低的高度时，燃烧活塞2与燃烧气缸110之间的连结在燃烧活塞2与燃烧气缸110之间形成线性连结A1。
燃烧活塞2能由厚盘制成，此厚盘设置有如本来公知的接纳顶部压缩环的槽、压缩环以及刮油环。
通过使引导裙23的形状稍微隆起(从而限制发生在接触表面处的摩擦的强度)而提高该连结的质量。
传动构件3与气缸壳体100的壁100之间的连结由连接装置4提供。在优选实施方式中，后者提供直线线性连结A21以及点状连结A22。
连接装置4包括由圆柱形本体构成的辊40，并且板41的各个表面48、38支撑在此辊上，其固定至气缸壳体100并且固定至传动构件3。辊40提供纵向方向上的直线线性连结A21。为了使燃烧活塞2的移动与辊40的移动同步，后者可设置有位于其各端处的齿轮44，齿轮44与关联板41的位于板41的垂直边缘的齿条46啮合。辊的第一以及/或者第二小齿轮44也可以与传动构件3的齿条37啮合。可以通过为辊40的圆柱形本体42设置引导肋43而形成点状连结A22。此引导肋43可以安置在圆柱形本体的中部位于小齿轮44之间。引导肋43设计成一方面被容纳在形成于板41上的第一垂直槽49中并且容纳在形成于传动构件3的表面38上的第二垂直槽31中。
在另选实施方式中可以这样设置：辊40的引导肋43将被槽代替，并且槽49、31将被两个引导肋代替。
图4与图5中更详细地示出的齿轮5可以由组装成一件的两个半体齿轮RI与R2组成。这两个半体齿轮具有中央孔洞53，用于借助传动轴62定位连杆61的孔眼通向中央孔洞53。
借助中央孔洞的内表面与连杆销眼61的侧面之间的间隔提供齿轮5与连杆6之间的环形线性连结B，使得实现连杆在传动轴62上的平移移动。
还通过使接纳传动轴62的连杆销眼61的孔眼63具有圆形轮廓而提供该连结。此轮廓使得连杆6能够沿主旋转轴线与横向旋转轴线转动。图6中示出了连杆6。
齿轮51包括与传动构件3的大齿条35的齿34啮合的第一啮合齿51。齿轮5包括与控制构件7的大齿条73啮合的第二尺啮合齿52。齿轮5与控制构件7之间以及齿轮5与传动构件3之间的这种布置形成上文揭示的齿条与小齿轮连结。
根据本发明，该布置还设置有环状线性连结C、D，使得能够保持齿轮5在大齿条35、73上居中。现有技术的公知解决方案中不存在此附加连结。各个啮合齿51、52设置在齿轮5的中部，槽54与齿轮5的节距圆同轴。在各个槽54内部固定有具有隆起轮廓的滚动带55。例如，滚动带可以是环形滚动带。如图3d中能看到的，传动装置3与控制构件7各自分别具有设计成接触并接纳滚动带55的隆起部分的滚道30、70，滚道的U形形状匹配滚动带55的隆起部的形状。
在另选解决方案中，传动装置3与控制构件7的滚道30、70可以隆起并且齿轮5的滚动带55具有匹配的U形形状。
在图4与图5中，齿轮5的位于孔眼50中的枢转轴线定位在齿轮5的节距圆的中央。该构造使得能够仅通过控制构件7控制发动机压缩比。然而，能够在本发明的范围内转移齿轮5的节距圆的中央的枢转轴线以改变燃烧活塞2的动力学特性并因而获得发动机排量的控制。
如图7与图7a中所示，控制元件7固定至控制活塞12。控制活塞12的与控制气缸112的内表面接触的、可以具有隆起轮廓的部分形成环状线性连结E2。
在这些图中，气缸壳体100还设置有按压装置90，此按压装置使得能够补偿可能存在于发电机的可移动构件之间的运行间隙。在本发明的范围内，将假定按压装置90是气缸壳体100的组成部分。
控制构件7与气缸壳体100的按压装置90连接。
对应此连结的实施的优选解决方案的图7示出了沿纵向方向的直线线性连结E1的示例性实施方式。在此图中，控制构件7具有沿纵轴线的与按压装置90的活塞的平坦表面接触的圆柱形支撑表面。在未示出的另选解决方案中，沿纵轴线的圆柱形表面可以被按压装置的活塞支撑并且与形成在控制构件7上的平坦表面接触。
图7a示出了与此连结的实施的优选解决方案的变型对应的环状线性连结E1’的示例性实施方式。由球形部构成的本体91与按压装置90的匹配孔洞接合以便提供球形接头，此球形接头可沿主轴线、横向轴线以及纵轴线三者旋转地移动。控制构件7在与大啮合齿相反的面上具有槽，位于与本体91的球形部分相反的侧上的、本体91的突片能在槽中滑动。这阻止沿纵轴线的平移，当然，沿横向轴线的平移也被接触按压装置90的气缸壳体100的控制构件7阻止。当然，可以优选在本体91上安置槽并且在控制构件7上安置突片。
图8示意性示出了刚作为实施例描述的传动装置1的一些可移动构件的均衡位置。能注意到，与在现有技术的发动机的情况下图1b中所示的元件所占的位置全然不同，对于各个发电机气缸组件而言：
燃烧活塞2a、2b以及2c与传动构件3a、3b以及3c沿主方向取向，因而限制与燃烧气缸110的摩擦；
齿轮5a、5b以5c在传动构件3a、3b以及3c上居中；
连杆6a、6b以及6c也沿主方向取向，因而提供力的有效传递并且限制对于连杆轴承的磨损。
能在此图8中看到，尽管顶部可移动构件与下部可移动构件之间的移位引起的干扰涉及到此具体实施例中的膨胀，但是传动装置1的示出的构件保持关于气缸壳体100确定的取向。
当然，本发明不限于描述的实施例，并且在不脱离如权利要求中限定的本发明的范围的情况下变型可以应用至本发明的示例性实施方式。

Claims (14)

1.一种尤其用于具有可变压缩比以及/或者可变排量的发动机的传动装置(1)，所述传动装置(1)包括位于气缸壳体(100)中的：
燃烧活塞(2)，所述燃烧活塞(2)能够在所述发动机的燃烧气缸(110)中移动并且被固定至传动构件(3)；
齿轮(5)，所述齿轮(5)与所述传动构件(3)的第一齿条啮合并且提供在所述发动机的所述燃烧活塞(2)与曲柄轴(9)之间的运动传递；
连杆(6)，所述连杆(6)在第一端处与所述齿轮(5)接合并且在第二端处与所述曲柄轴(9)接合；
控制构件(7)，所述控制构件(7)与所述齿轮(5)接合并且被固定至控制活塞(12)；
所述传动装置(1)的特征在于，所述燃烧活塞(2)和所述传动构件(3)沿主方向与所述气缸壳体(100)进行滑动连结(A)。
2.根据权利要求1所述的传动装置(1)，其中，所述滑动连结(A)存在于：
在所述燃烧活塞(2)与所述燃烧气缸(110)之间沿主方向的环状线性连结(A1)，所述环状线性连结(A1)具有由所述燃烧活塞(110)形成的中心；
在所述传动构件(3)与所述气缸壳体(100)之间的沿所述纵向方向的直线线性连结(A21)和沿所述纵向方向的点状连结(A22)。
3.根据权利要求2所述的传动装置(1)，其中，所述传动构件(3)与所述气缸壳体(100)之间的所述直线线性连结(A21)由支承在所述气缸壳体(100)的板(41)上并支承在所述传动构件(3)上的辊(40)提供。
4.根据权利要求3所述的传动装置(1)，其中，所述传动构件(3)与所述气缸壳体(100)之间的所述点状连结(A22)包括肋(43)以及适于接纳所述肋(43)的引导槽(31)，所述肋和所述引导槽中的一者布置在所述辊(40)上并且另一者布置在所述传动构件(3)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置(1)，其中，
所述齿轮(5)与所述连杆之间的连结(B)包括沿所述纵向方向的环状线性连结；
所述齿轮(5)与所述传动构件(3)之间的连结(C)包括沿主方向的环状线性连结；
所述齿轮(5)与所述控制构件(7)之间的连结(D)包括沿主方向的环状线性连结。
6.根据前一权利要求所述的传动装置(1)，其中，所述齿轮(5)具有中央孔洞(53)，用于借助所述传动轴(62)定位连杆销眼(61)的孔眼(50)通向所述中央孔洞(53)，并且其中所述齿轮(5)与所述连杆(6)之间的所述环状线性连结(B)通过以下获得：
所述齿轮(5)的所述中央孔洞(53)的内表面与所述连杆销眼(61)的侧面之间的间隔，所述间隔用于所述连杆在所述传动轴(62)上的平移移动；
所述连杆销眼(61)的圆形轮廓，所述圆形轮廓用于所述连杆(6)在所述中央孔洞(53)中的转动。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的传动装置(1)，其中，所述齿轮(5)与所述传动构件(3)之间的所述环状线性连结(C)相应地包括所述齿轮(5)的与所述传动装置(3)的滚道(30)接触的滚动带(55)，所述滚道(30)和所述滚动带(55)的隆起形状与U形形状彼此接合。
8.根据权利要求5至7中任一项的传动装置(1)，其中，所述齿轮(5)与所述控制构件(7)之间的所述环状线性连结(D)相应地包括所述齿轮(5)的与所述控制构件(7)的滚道(70)接触的滚动带(55)，所述滚道(70)和所述滚动带(55)的隆起形状与U形形状彼此接合。
9.根据权利要求5至8中任一项的传动装置(1)，其中，所述控制活塞(12)与所述气缸壳体(100)之间的所述连结包括沿所述主方向的环状线性连结(E2、E’2)，所述环状线性连结具有由所述控制活塞(12)形成的中心。
10.根据前一权利要求所述的传动装置(1)，其中，所述控制构件(7)与所述气缸壳体(100)之间的所述连结包括沿所述纵向方向的直线线性连结(E1)。
11.根据前一权利要求所述的传动装置(1)，其中，所述控制构件(7)与所述气缸壳体(100)之间的所述直线线性连结(E1)由所述控制构件(7)的支承表面与所述气缸壳体(100)的表面之间的接触提供，所述控制构件(7)的所述支承表面与所述气缸壳体(100)的所述表面中一者是具有纵轴线的圆柱形，并且另一者是平坦的。
12.根据权利要求10所述的传动装置(1)，其中，所述控制构件(7)与所述气缸壳体(100)之间的所述连结包括沿所述主方向的环状线性连结(E’1)。
13.根据前一权利要求所述的传动装置(1)，其中，所述控制构件(7)与所述气缸壳体(100)之间的所述环状线性连结(E’1)由本体(91)提供，所述本体由与所述气缸壳体(100)的匹配孔洞接触的球形部分组成，所述本体(91)具有位于与所述球形部分相反的那一侧上的突片或者槽，所述突片或者槽分别与所述控制构件的槽或者突片接合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置(1)，其中，所述气缸壳体(100)设置有用于补偿运行间隙的按压装置(90)。
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